Цилиндрические прямозубые шестерни

Цилиндрические косозубые шестерни

 

 

Конические прямозубые шестерни

Конические шестерни с круговым зубом

 

 

Конические шестерни из нержавеющей стали

Червячные зубчатые передачи

 

 

Изготовление зубчатых колес

Вал-шестерни

           

Конструкции зубообрабатывающих станков

Существует много способов обработки конических зубчатых колес, на основе которых созданы зубообрабатывающие станки различной конструкции, работающие различными инструментами.

Зубчатые колеса, обрабатываемые каждым из этих способов, имеют особую форму зубьев и различные эксплуатационные и технологические особенности.

Знание станков и методов обработки конических зубчатых колес необходимо не только технологу или механику, но и конструктору машин, так как при проектировании конической зубчатой передачи необходимо остановиться на определенном способе обработки, исходя из характера производства и считаясь с особенностями имеющегося на заводе или приобретаемого оборудования.

Наиболее распространенными являются станки, работающие методом обкатки. Сущность этого метода (в применении к коническим зубчатым колесам) состоит в том, что на станке воспроизводится зацепление нарезаемого зубчатого колеса с воображаемым плоским «производящим» колесом (круглой рейкой), боковые поверхности зубьев которого образуются движением режущих кромок инструмента. Профили режущих кромок инструмента могут быть приняты прямолинейными или в виде дуг окружностей, а профили зубьев нарезаемого конического зубчатого колеса получатся в процессе обкатки как огибающие боковых поверхностей зубьев плоского колеса. Таким образом, можно при простой форме инструмента обработать сложные поверхности зубьев конического зубчатого колеса. Производящее колесо может быть не только плоским, но и коническим.

Изготовление зубчатых передач, на станках работающих методом обкатки, конструктивно осуществляется, как показано на схеме (фиг. 1).

(фиг. 1)

Производящее колесо является лишь воображаемым; роль его в станке выполняет режущий инструмент, расположенный на барабане Л, ось которого ОС совпадает с условной осью производящего колеса. Этот барабан называется люлькой. Люлька во время обработки вращается вокруг оси СС и связана кинематической цепью со шпинделем, на котором закреплено нарезаемое зубчатое колесо. Передаточное отношение этой цепи должно иметь определенное значение, чтобы нарезаемое зубчатое колесо вращалось с угловой скоростью, необходимой для правильного зацепления с воображаемым производящим колесом. Это условие удовлетворяется, если передаточное отношение кинематической цепи

iм=угловая скорость заготовки/угловая скорость люльки=zм/z,

где zм — число зубьев производящего колеса, а z — число зубьев нарезаемого.

В данном случае рассматривается схема станка с разделенной обкаткой, при которой движение обкатки складывается из вращения люльки и нарезаемого зубчатого колеса. Можно встретиться и с другой схемой, при которой производящее колесо неподвижно, а обрабатываемое зубчатое колесо воспроизводит сложное движение качения по неподвижному производящему колесу (схема с комплексной обкаткой).

По способу деления, т. е. по способу осуществления перехода от обработки одного зуба к обработке следующего, станки можно разделить на работающие методом периодического деления и методом непрерывного деления.

В станках с периодическим делением переход от обработки одного зуба к обработке другого осуществляется в таком положении, когда инструмент выведен из соприкосновения с заготовкой, а главное движение (движение резания) кинематически не связано с вращением заготовки. Обычно у этих станков один зуб (или впадина, иногда несколько зубьев или впадин) обрабатывается полностью, после чего происходит деление, т. е. переход к следующему зубу (или впадине) и цикл обработки повторяется столько раз, сколько зубьев имеет нарезаемое зубчатое колесо. Однако в некоторых станках (например, в зубострогальных станках типа Бильграм) деление производится после каждого двойного хода инструмента, движущегося возвратно-поступательно вдоль обрабатываемого зуба.

В станках с непрерывным делением заготовка получает непрерывное вращательное («делительное») движение, согласованное с движением резания так, чтобы режущая кромка инструмента после каждого его оборота (или двойного хода) попадала в другую впадину зубьев заготовки, как это имеет место при нарезании цилиндрических колес червячной фрезой или червячных колес летучим резцом. При этом кинематическая связь нарезаемого зубчатого колеса с инструментом не нарушается в течение всего времени обработки зубчатого колеса. В связи с тем что «делительное» движение непрерывно, т. е. происходит и во время резания, продольное очертание нарезаемых зубьев зависит от сочетания движения резания с делительным движением. Если на станках данного типа применяется инструмент с прямолинейными режущими кромками, то для получения правильного профиля зубьев нарезаемого колеса вводится движение обкатки, которое в этих станках является дополнительным и суммируется с «делительным» движением. Это суммирование обычно осуществляется путем введения в кинематическую цепь станка дифференциального механизма.

Подробно рассмотрим станки, работающие по первому и второму методам; здесь кратко остановимся на принципиальных особенностях каждого из них. Станки с периодическим делением имеют большее распространение ввиду следующих преимуществ.

1. Режущий инструмент сравнительно прост и может быть выполнен как в виде резцов, так и в виде дисковых или торцовых фрез простой и жесткой конструкции, с большим количеством режущих кромок, а также в виде шлифовальных кругов.

2. Отсутствие кинематической связи между главным движением и вращением изделия позволяет сообщать режущему инструменту любую практически необходимую скорость резания, причем кинематическая цепь станка, от точности которой зависит качество обрабатываемых зубчатых колес, может работать с нормальной скоростью и длительное время сохранять первоначальную точность. Благодаря этому имеется возможность полностью использовать свойства современных быстрорежущих сталей, твердых сплавов и абразивных кругов. В частности, все существующие зубошлифовальные станки для конических зубчатых колес работают с периодическим делением. Потери времени на периодическое деление могут быть сведены к минимуму путем применения в кинематических цепях станков быстродействующих и ускорительных механизмов.

Метод непрерывного деления находит применение в тихоходных зубострогальных станках для нарезания крупных конических зубчатых колес, работающих одним резцом (как например, рассматриваемый ниже станок модели 5284), а также для нарезания конических зубчатых колес паллоидного зацепления — при помощи конических червячных фрез. При хорошем качестве инструмента, имеющего весьма сложную для изготовления форму, этот последний метод позволяет получать зубчатые колеса достаточно высокого класса, причем достоинством является простота расчетов и наладки станка. Зубчатые колеса паллоидного зацепления можно выполнять только нешлифованными, что является недостатком данного способа обработки.

Метод непрерывного деления применяется также в некоторых станках, работающих торцовыми резцовыми головками.

В станках, работающих профильным инструментом или методом строгания по шаблону применяется периодическое деление. Достоинством этих станков, где обкаточное движение отсутствует, является стационарное, жесткое положение нарезаемого зубчатого колеса на станке в процессе нарезания. Поэтому обработка на таких станках при применении фрезерного или протяжного инструмента производительнее, чем на станках, работающих методом обкатки. Станки, работающие профильными фрезами и круговыми протяжками дискового типа, находят широкое применение в массовом производстве прямозубых конических колес, главным образом для чернового нарезания. Круговое протягивание при помощи дисковых протяжек с фасонными резцами применяют для чистового нарезания прямозубых конических колес, но в настоящее время оно ограничивается небольшими зубчатыми колесами, подобными колесам дифференциалов автомобилей. Круговое протягивание при помощи протяжек торцового типа применяют для чистового нарезания колес (больших из пары) так называемых полуобкатных конических передач с круговыми зубьями. Колеса этих передач нарезаются без обкатного движения, а сопряженные с ними шестерни — методом обкатки с некоторым изменением наладочных установок станка. Производительность обработки методом кругового протягивания в 3—6 раз выше по сравнению с обработкой методом обкатки.

При создании крупных станков применение метода обкатки становится затруднительным по двум причинам:

1) ввиду необходимости приводить в быстрое движение массивные части станка и 2) вследствие возникновения слишком больших усилий резания из-за большой ширины стружки, снимаемой резцами, имеющими форму зуба рейки, при крупном модуле нарезаемых зубчатых колес. В связи с этим чрезмерно увеличиваются габариты и вес станков. Станки для нарезания конических зубчатых колес большого модуля, работающие методом копирования по шаблону, получаются более легкими, дешевыми и практичными.

Повышение скоростей и нагрузок конических передач привело к преимущественному распространению термически обработанных зубчатых колес и вызвало появление зубоотделочных станков, главным назначением которых является обработка закаленных поверхностей зубьев. Наиболее эффективными являются зубошлифовальные станки, так как они позволяют полностью устранить погрешности предшествующей механической и термической обработки. Эти станки строят главным образом для обработки конических зубчатых колес с круговыми зубьями; однако в последнее время появились и станки для шлифования прямозубых конических колес. Зубошлифовальные станки для зубчатых колес общего назначения работают методом обкатки с периодическим делением, но существуют и специализированные станки для шлифования без обкатки колес полуобкатных конических передач.

Для окончательной доводки зубьев применяют зубопритирочные станки, на которых зубчатое колесо прирабатывается с парным или со специальным притирочным колесом, причем в зону зацепления подается жидкая абразивная смесь.

Для сглаживания (уничтожения следов обработки) боковых поверхностей зубьев незакаленных зубчатых колес применяются «нагартовочные» станки, на которых обрабатываемое зубчатое колесо вращается в сцеплении с закаленным инструментальным колесом и прижимается к последнему силой пружины или гидравлически. Нагартовка выполняется до термической обработки и способствует уменьшению времени, затрачиваемого на последующую притирку.

Основным способом производственного контроля конических зубчатых колес является проверка пятна контакта, шума, и бокового зазора. Для этой цели служат контрольно-обкатные станки, являющиеся необходимым дополнением к зубообрабатывающим станкам. Эти станки позволяют не только проконтролировать коническое зубчатое колесо, но и определить характер и величину изменения наладочных установок зубообрабатывающего станка, необходимые для получения правильного положения пятна контакта.

В настоящее время имеется некоторый опыт применения шевингования конических зубчатых колес (незакаленных). Шевер выполняется в виде плоского колеса (круглой рейки), ось которого скрещивается с осью обрабатываемого конического зубчатого колеса. Специальные станки для этой цели не изготовляются; эту операцию можно производить на контрольно-обкатных, притирочных или нагартовочных станках.

НОВОСТИ КОМПАНИИ
  • Плиты нагревательные для гидравлических этажных прессов

    Для нагревания плит пресса внутри них высверлены по всей длине параллельные соединенные между собой каналы диаметром 15—25 мм. Сечение каналов выбирают расчетным путем в зависимости от вида и параметров теплоносителя и теплотехнических требований, предъявляемых к греющим плитам. Расстояние между каналами 50—100 мм. По способу разветвления и соединения каналов бывают потоки теплоносителя последовательные, параллельные и комбинированные. […]
  • Изготовление аналогов импортных деталей и узлов

    Компания «ИнженерЦентр» реализует программу импортозамещения. На основе современной производственной базы, предприятие готово произвести и поставить в Ваш адрес детали, запчасти, механизмы в сборе для любого импортного оборудования.